- •2. Теория пары кадровых снимков.
- •Методы стереоскопического наблюдения и измерения цифровых снимков.
- •Формулы связи координат точек местности и их изображений на стереопаре снимков (прямая фотограмметрическая засечка).
- •Формулы связи координат точек местности и координат их изображений на стереопаре снимков идеального случая съемки.
- •Определение координат точек местности по стереопаре снимков методом двойной обратной фотограмметрической засечки
- •Условие, уравнения и элементы взаимного ориентирования снимков
- •Определение элементов взаимного ориентирования пары снимков
- •Построение фотограмметрической модели
- •Внешнее ориентирование модели. Элементы внешнего ориентирования модели
- •Определение элементов внешнего ориентирования модели по опорным точкам.
- •Определение элементов внешнего ориентирования снимков стереопары
- •Точность определения координат точек объекта по стереопаре снимков
Определение элементов взаимного ориентирования пары снимков
Для определения элементов взаимного ориентирования в качестве исходного используют уравнения взаимного ориентирования (2.5.3)
Каждая точка, измеренная на стереопаре снимков, позволяет составить одно уравнение (2.5.3), в которое, помимо измеренных координат точек на стереопаре снимков, элементов внутреннего ориентирования и трех параметров, задающих ориентацию системы координат модели, входят 5 неизвестных элементов взаимного ориентирования.
Очевидно, что для определения элементов взаимного ориентирования необходимо измерить на стереопаре снимков не менее 5 точек.
В качестве примера рассмотрим определение элементов взаимного ориентирования by, bz, 2’, 2’, 2’.
В связи с тем, что уравнения (2.5.3) нелинейны, их предварительно приводят к линейному виду и переходят к уравнению поправок:
(2.6.1)
В уравнении поправок коэффициенты ai частные производные от функции (2.5.3) по соответствующим аргументам, а ℓ– свободный член.
Значения коэффициентов аi в уравнении (2.6.1) вычисляют по следующим известным значениям:
измеренным координатам точек на стереопаре снимков – хi, yi;
элементам внутреннего ориентирования снимков fi, x0i, y0i;
3 параметрам, задающим ориентацию системы координат модели (в нашем случае 1’, 1’, 1’) и приближенным значениям элементов взаимного ориентирования.
Свободный член ℓ вычисляется по формуле (2.5.3) таким же образом.
Полученную систему уравнений поправок решают методом приближений, а в случае, если измерено более 5 точек и по методу наименьших квадратов (под условием VTPV=min). В результате решения находят значения элементов взаимного ориентирования.
Критерием, по которому принимается решение о завершении итераций, могут являться величины поправок к определяемым неизвестным или величины остаточных поперечных параллаксов, которые для каждой измеренной точки вычисляются по формулам:
, (2.6.2)
где .
Величина q представляет собой разность ординат измеренных точек на стереопаре снимков, приведенных к идеальному случаю съемки, то есть q=y1-y2.
Необходимо отметить, что при отсутствии ошибок построения снимка и ошибок измерений величина q должна быть равна 0.
При определении элементов взаимного ориентирования оптимальным вариантом считается измерение 12-18 точек на стереопаре снимков, расположенных парами или тройками в 6 стандартных зонах (рис.2.6.1).
Рис. 2.6.1
- главная точка снимка
- стандартно расположенная зона
В этом случае получается наиболее точное и надежное определение элементов взаимного ориентирования и появляется возможность локализации грубых измерений.
Построение фотограмметрической модели
Построение фотограмметрической модели заключается в определении координат точек объекта по измеренным на стереопаре снимков координатам их изображений в системе координат модели ОМХМYMZM.
Определение координат точек модели производится по формулам прямой фотограмметрической засечки (см. раздел 2.2).
При этом координаты центра проекции S принимаются произвольными (обычно 0). Также произвольно (но не равное 0) выбирается величинаВХ. В большинстве случаев практики величину ВХ принимают равной
,
где b – базис фотографирования в масштабе снимка,
m – знаменатель масштаба снимка.
Остальные значения элементов внешнего ориентирования определяют по 8 параметрам by, bz, 1’, 1’, 1’, 2’, 2’, 2’, 5 из которых являются элементами взаимного ориентирования, а 3 определяют ориентацию системы координат модели.
При этом
Например, если были определены элементы взаимного ориентирования 1’, 1’, 2’, 2’, 2’ и при этом величины параметров by, bz, 1’ были приняты равными нулю (by=bz=1’=0), то BY=BZ=0, 1=0, 1=1’, 1=1’, 2=2’, 2=2’, 2=2’.
Если были определены элементы взаимного ориентирования by, bz, 2’, 2’, 2’, а величины параметров 1’, 1’, 1’ были приняты равными нулю (1’= 1’= 1’=0), то